سرویس فناوری - داده‌های مریخ‌نورد کیوریاسیتی شواهدی از کربن باستانی را در مریخ نشان می‌دهند که نشانه‌ای از سکونت‌‌پذیری این سیاره در گذشته است. ...

به گزارش سرویس فناوری جیرجیرک به نقل از برترین ها - خبرآنلاین: یک کشف غیرمنتظره در دهانه ی برخوردی گیل، قطعه ی گمشده ی معمای تاریخ اقلیمی مریخ را آشکار کرد. مریخ نورد کیوریاسیتی در دل سنگ های بستر این دهانه، نوعی کانی به نام سیدریت را کشف کرده که تنها ممکن است از رسوب کربن ناشی از جو مریخ تشکیل شده باشد. عبارت دیگر، میلیاردها سال پیش، مریخ چرخه فعال کربن داشته است.

کشف جدید اولین شواهد در محل از چرخه ی کربنی مریخ است و ممکن است سرنخی از این پرسش را آشکار کند که آیا سیاره سرخ قابلیت پشتیبانی از حیات را دارد یا خیر. بنجامین توتولو، زمین شیمی دان دانشگاه کلگری کانادا می گوید: «این شواهد به ما می گویند مریخ زمانی سکونت پذیر بوده و مدل های سکونت پذیری صحیح هستند.»

یکی از بزرگ ترین پرسش ها درباره ی مریخ باستانی به وضعیت آبی آن مربوط می شود. تمام شواهد به سیاره ای اشاره دارند که پوشیده از دریاچه ها و اقیانوس هایی بود که در آن ها امواج به ساحل برخورد می کردند و بدین ترتیب سرشار از منابع آب مایع روی سطح خود بوده است.

محل حفاری سکویا؛ جایی که داده های کاوشگر کیوریاسیتی مقادیر زیادی از کانی سیدریت را آشکار کرد.

(NASA/JPL-Caltech/MSSS)

برای آنکه مریخ برای حفظ آب مایع به اندازه ی کافی گرم و پایدار باشد، جو این سیاره به مقدار زیادی دی اکسید کربن نیاز داشت که توسط آتشفشان های فعال که زمانی در سطح سیاره گسترده بودند، در آسمان منتشر می شد.

بیشتر این دی اکسید کربن به فضا نشت می کرد؛ اما مقدار کافی از آن باقی ماند تا مریخ را گرم کند و نشانه هایی را در مواد معدنی سطح سیاره به جا بگذارد. بااین حال یک مشکل کوچک وجود دارد. به گفته ی توتولو، مدل ها پیش بینی می کنند که کانی های کربنات باید به طور گسترده وجود داشته باشند؛ اما تاکنون، تحقیقات انجام شده توسط مریخ نوردها و بررسی های مداری ماهواره ای از سطح مریخ، شواهد کمی از آن ها را یافته اند.

کشف شگفت انگیز جدید در داده های سال های ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ پیدا شد؛ زمانی که مریخ نورد کیوریاسیتی که بیش از ۱۰ سال است در دهانه گیل مشغول به فعالیت است، با استفاده از ابزار شیمی و کانی شناسی خود (CheMin)، تجزیه و تحلیل پراش پرتوی ایکس روی مواد معدنی بخش های مختلف بستر دهانه انجام داد.

توتولو و همکارانش به دقت اندازه گیری های انجام شده توسط کیوریاسیتی را تجزیه و تحلیل کردند و سیدریت کریستالی خالص را در سه مورد از چهار سوراخی که مریخ نورد حفر کرده بود، پیدا کردند. این سیدریت که عمدتاً از آهن و کربن تری اکسید تشکیل شده است و مقادیر اندکی منیزیم دارد، باعث شگفتی پژوهشگرها شد. توتولو گفت:

ما از یافتن کانی های کربنات در اینجا شگفت زده شدیم؛ زیرا حتی دقیق ترین بررسی ها از داده های طیف سنجی مداری، نتوانسته بودند این مواد را شناسایی کنند. به نظر می رسد حضور مواد معدنی دیگر به ویژه نمک های سولفات منیزیم که به شدت در آب حل می شوند، احتمالا عامل پنهان شدن اثر کانی های کربنات در داده های مداری بوده اند. ازآنجایی که سنگ های مشابه حاوی این نمک ها در کل سیاره شناسایی شده اند، استنباط می کنیم که آن ها نیز احتمالاً حاوی کانی های کربنات فراوان هستند.

محل حفاری اوباجارا در دهانه گیل.

(NASA/JPL-Caltech/MSSS)

بنابراین کشف جدید نه تنها مواد معدنی کربناتی را که دانشمندان انتظار داشتند پیدا کنند، ارائه می دهد، بلکه نشان می دهد چرا دانشمندان قبلاً نتواسته اند آن ها را پیدا کنند و چگونه می توانند در آینده به دنبال آن ها در سرتاسر سیاره سرخ باشند.

سیدریت شناسایی شده در داده های کیوریاستی به تأیید و تصحیح مدل های دوره ی آغازین گرم مریخ در بیش از ۳٫۵ میلیارد سال پیش کمک می کند. این کشف تأیید می کند که دی اکسید کربن در جو مریخ فراوان بوده و به گرم نگه داشتن سیاره برای وجود آب کمک کرده است؛ همچنین کربن از جو استخراج شده و در مواد معدنی روی سطح به دام افتاده است.

محل حفاری تاپو کاپارو در دهانه گیل.

(NASA/JPL-Caltech/MSSS)

بااین حال، گرچه کشف سیدریت خبر خوبی برای دانشمندان بررسی کننده ی مریخ امروزی است، بخشی از پایان یک دوره برای مریخ به شمار می رود. توتولو توضیح می دهد:

ویژگی مهم چرخه کربن مریخی باستانی، عدم تعادل آن است؛ به عبارت دیگر، به نظر می رسد که مقدار زیادی دی اکسید کربن در سنگ ها به دام افتاده که نسبت به مقداری که بعدها در جو آزاد شده، بیشتر بوده است. چون مریخ نسبت به زمین از خورشید دورتر است، برای حفظ شرایط سکونت پذیری به مقدار بیشتری دی اکسید کربن در جو خود نیاز دارد. مشاهده اینکه فرآیندهای ژئوشیمیایی دی اکسید کربن را به دام انداخته و ذخیره کرده اند، نشان می دهد که این چرخه کربن نامتعادل ممکن است توانایی مریخ برای حفظ شرایط سکونت پذیر را به چالش کشیده باشد.

نتایج چندین پیامد دارند. حالا که دانشمندان می دانند سیدریت عملاً برای ابزارهای مداری نامرئی است، می توانند داده های قبلی را دوباره بررسی کرده و به دنبال نشانه های عجیبی از حضور آن بگردند که ممکن است نادیده گرفته شده باشد. علاوه بر این، داده های جمع آوری شده توسط مریخ نورد ممکن است شواهد بیشتری از کانی های کربنات داشته باشند.

نمودار چرخه کربن پیشنهادی تیم برای مریخ باستانی

عکاس: Tutolo et al

حالا که پژوهشگرها می دانند فرآیند ذخیره سازی کربن معدنی در مریخ انجام شده است، می توانند این اطلاعات را در مدل های تاریخچه آب وهوای سیاره گنجانده و تعیین کنند که این ذخیره سازی چه نقشی در کاهش سکونت پذیری مریخ ایفا کرده است. این مواد معدنی که در زمین معمولی و بی توجه به نظر می رسند، راه جدیدی برای درک مریخ گشوده اند.